设计模式抽象工厂模式

Posted 2020-08-18

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一、什么是抽象工厂模式

就是对一组具有相同主题的工厂进行封装（维基百科解释的很到位）；

例如：生产一台PC机，使用工厂方法模式的话，一般会有cpu工厂，内存工厂，显卡工厂...但是使用抽象工厂模式的话，只有一个工厂就是PC工厂，但是一个PC工厂涵盖了cpu工厂，内存工厂，显卡工厂等要做的所有事；

二、补充说明

• 注意这里的“相同主题”的概念，表示的是同一个产品族，不能将cpu工厂，面粉工厂封装成一个工厂，因为他们不属于同一个产品族；
• 另外，还有一个产品等级的概念，还是以生产PC机为例，所谓的产品等级指的是不同厂商生产的CPU，如Intel和AMD的CPU,他们是同一个产品等级，如果只涉及产品等级的话，是不需要应用抽象工厂模式，使用工厂方法模式即可；
• 工厂方法模式解决的范畴是产品等级（AMD处理器，Intel处理器等）；抽象工厂模式解决的范畴是产品族等级（联想PC、惠普PC等）；

三、角色

• 抽象工厂
• 具体工厂
• 抽象产品
• 具体产品
• 产品使用者

说明：

• 具体工厂“继承”抽象工厂；
• 具体产品”继承“抽象产品；
• 每个具体工厂（如PC工厂）包含若干个子工厂方法（如cpu工厂方法、显卡工厂方法...），子工厂方法负责生产对应的具体子产品，所有具体子产品（cpu、内存、显卡...）组合成一个具体产品（如惠普XXX型号PC）；
• 产品使用者使用每个具体工厂生产的具体产品；

四、例子

这里就不用PC这个例子了，继续前一个工厂模式的例子，在上一篇工厂模式的例子中，我们使用的是创建父亲对象这个例子，其中中国父亲和美国父亲指的就是同一个产品等级；

但是当我们要创建一个家庭对象的时候，需要创建父亲对象、母亲对象、孩子对象等等，所谓的父亲、母亲、孩子就构成了一个产品族，中国家庭、美国家庭就是产品族等级；这个时候就需要使用抽象工厂模式了；

类之间的关系图：

代码实现：

先创建抽象产品（抽象母亲、抽象父亲），具体产品（具体母亲、具体父亲）：

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public interface IMother {
    public void printName();
}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public interface IFather {
    public void printName();
}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class ChineseMother implements IMother{
    private String name;
    public ChineseMother(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("create a cn mother.");
    }
    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
    /**
     * @param name the name to set
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void printName() {
        System.out.println(this.getClass().getName() + ":" + this.name);
        
    }
}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class AmericanMother implements IMother{
    private String name;
    public AmericanMother(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("create a us mother.");
    }
    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
    /**
     * @param name the name to set
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void printName() {
        System.out.println(this.getClass().getName() + ":" + this.name);
        
    }
}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class ChineseFather implements IFather{
    private String name;
    public ChineseFather(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("create a cn father.");
    }
    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
    /**
     * @param name the name to set
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void printName() {
        System.out.println(this.getClass().getName() + ":" + this.name);
        
    }
}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class AmericanFather implements IFather{
    private String name;
    public AmericanFather(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("create a us father.");
    }
    /**
     * @return the name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }
    /**
     * @param name the name to set
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void printName() {
        System.out.println(this.getClass().getName() + ":" + this.name);
        
    }
}

创建一个抽象家庭工厂接口：

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

/**
 * 
 * abstract factory
 * father + mother + sister + ... = Product Family
 * cnfather + usfather + ukfather + ... = Product grade  //factory method
 * 〈功能详细描述〉
 * @author    pi chen
 * @version   cp-lib V1.0.0, 2015年11月25日
 * @see       
 * @since     cp-lib V1.0.0
 */
public interface IFamilyFactory {
    public IFather createFather(String name);
    public IMother createMother(String name);
}

分别创建具体的中国家庭工厂和美国家庭工厂：

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class ChineseFamilyFactory implements IFamilyFactory{

    @Override
    public IFather createFather(String name) {
        return new ChineseFather(name);
    }

    @Override
    public IMother createMother(String name) {
        return new ChineseMother(name);
    }

}

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class AmericanFamilyFactory implements IFamilyFactory{

    @Override
    public IFather createFather(String name) {
        return new AmericanFather(name);
    }

    @Override
    public IMother createMother(String name) {
        return new AmericanMother(name);
    }

}

创面产品使用者main方法：

package com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        IFamilyFactory cnFamilyFactory = new ChineseFamilyFactory();
        IFamilyFactory usFamilyFactory = new AmericanFamilyFactory();
        
        IFather cnFather = cnFamilyFactory.createFather("cn father-test");
        IMother cnMother = cnFamilyFactory.createMother("cn mother-test");
        
        IFather usFather = usFamilyFactory.createFather("us father-test");
        IMother usMother = usFamilyFactory.createMother("us mother-test");
        
        cnFather.printName();
        cnMother.printName();
        usFather.printName();
        usMother.printName();
    }
}

结果打印如下，功能正常：

create a cn father.
create a cn mother.
create a us father.
create a us mother.
com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory.ChineseFather:cn father-test
com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory.ChineseMother:cn mother-test
com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory.AmericanFather:us father-test
com.pichen.dp.creationalpattern.abstractfactory.AmericanMother:us mother-test